EGFR/TNFα信号通路在钙化性主动脉瓣膜病发生中的作用及其机制研究

Calcific aortic valve disease is a progressive cardiovascular disease with high morbidity and mortality, but the development mechanisms underlying this disease remain unknown. Some studies have demonstrated that inflammatory reaction is a major contributor. In our previous study, we found that deletion of Egfr in valvular endothelial cells causes more inflammatory cells infiltration in aortic valve, upregulation of TNFα and its downstream inflammatory factors expression, and subsequent aortic valve calcification, stenosis and left heart dysfunction; however, suppression of TNFα could delay these pathological processes. On the setting of these results, we put forward the hypothesis that EGFR/TNFα signal pathway mediated inflammatory reaction can promote inflammatory cells infiltration and aortic valve fibrillation, cause the development of calcific aortic valve disease, and subsequent left ventricular dilation and dysfunction. We will construct mouse aortic valve calcification models and valve mesenchymal cell calcification models, use molecular biology, histopathology, siRNA interference technique and echocardiography methods, to investigate the effects and mechanisms of EGFR/TNFα signal pathway on the development of calcific aortic valve disease from the levels of molecular, cell, tissue and body. The results may provide potential effective drug targets to prevent the disease progression.

钙化性主动脉瓣膜病是一类有着较高发病率和死亡率的进展性心血管疾病，但其机制不明。近年研究表明可能与炎症反应有关。申请者前期通过敲除小鼠主动脉瓣内皮细胞中Egfr基因，发现主动脉瓣中炎症细胞浸润增多、TNFα及其下游炎性因子表达上调，主动脉瓣钙化、狭窄和左心功能异常；抑制TNFα，则可延缓上述病变。据此提出如下科学假说：EGFR/TNFα信号通路介导炎症反应，促进炎症细胞浸润、瓣膜纤维化，导致钙化性主动脉瓣膜病的发生，进而引起左心室扩张和心功能不全。为验证这一假说，申请者拟通过构建小鼠主动脉瓣钙化模型和瓣膜间质细胞钙化模型，采用分子生物学、组织病理学、siRNA干扰技术和心脏超声检查等方法，从分子、细胞、组织及动物整体水平多层次探讨EGFR/TNFα信号通路在钙化性主动脉瓣膜病发生中的作用及其机制。研究结果可能为延缓该病进程及研发有效药物靶点提供新思路。

钙化性主动脉瓣膜病（CAVD）是一类有着较高发病率和死亡率的进展性心血管疾病，但其机制不明。并且，治疗该病较为有效的临床手段为主动脉瓣置换术，尚无能够延缓CAVD进展的有效药物。近年研究表明CAVD的进展可能与炎症反应有关，项目负责人提出如下科学假说：EGFR/TNFα信号通路介导炎症反应，促进炎症细胞浸润、瓣膜纤维化，导致CAVD的发生，进而引起左心室扩张和心功能不全。为验证这一假说，负责人通过制备CAVD小鼠模型、获取CAVD患者手术标本、离体培养主动脉瓣间质细胞钙化模型，研究炎症反应在CAVD进展中的作用及其机制。研究发现：①TNFα介导的炎症反应在CAVD小鼠中的表达是明显上调的；而拮抗TNFα，则可以延缓小鼠CAVD的进展。②心超验证CAVD小鼠主动脉瓣功能明显受损；而拮抗TNFα，可使CAVD小鼠受损的主动脉瓣功能得到改善。③观察0-180天CAVD小鼠的生存率，证实了其生存率较对照组明显降低，而拮抗TNFα，小鼠的生存率又有所恢复。④对CAVD患者的手术标本进行检测，CD3阳性的T淋巴细胞、CD163阳性的巨噬细胞浸润明显增加，表明CAVD病情进展由炎症反应介导。⑤在组织学标本及猪AVIC制备的体外细胞钙化模型中，TNFα、NFκB、GSK3β蛋白的表达量明显上调。⑥在猪AVIC制备的体外细胞钙化模型中，拮抗TNFα和NFκB，可延缓细胞钙化。在国家自然科学基金青年项目的支持下，研究初步证实了TNFα/NFκB、TNFα/GSK3β通路介导炎症反应促进CAVD的进展；拮抗TNFα，则可延缓CAVD进展。研究结果可能为CAVD患者的药物治疗提供有效作用靶点，为未来治疗CAVD的药物研发提供理论依据。